张家口市采矿废弃地生态修复技术研究

2019-10-21张果员

中国金属通报 2019年9期

张果员

（河北省煤田地质局第四地质队，河北张家口 075100）

矿产资源能够推动人类的社会进步，是人们生产、生活的重要保障，随着工业技术的发展，人们对矿产资源的开发强度日益增加。在长期发展下，使人们越来越依赖矿产资源，在长期开采下，会出现很多采矿废弃地，这些采矿废弃地对张家口的自然生态环境造成了很大的影响。据了解，采矿废弃地不仅对张家口地区的土地资源造成一定的破坏，还引起水土流失等自然环境问题，并且在铁矿开采过程中需要大量土地来堆积尾矿和废石等废弃物，使土地功能逐渐失去原本的能力。除此之外，对地下水的污染也非常大，在铁矿开采中，会涉及到很多含有金属化合物的围岩和矿石，这些在作用下形成废水流入到地下水，从而对当地的水环境造成一定的影响，并且对当地的自然环境也早成了一定的损坏，废弃地中堆积的尾矿和废石长时间暴露在外，会造成非常严重的扬尘等空气污染问题。同时，对当地的地表景观也造成了一定的破坏，这些废弃地占用和破坏了大量的耕地资源，为解决这个问题，对张家口市采矿废弃地生态修复技术进行研究，以改善张家口废弃地的生态环境。

此次设计的张家口市采矿废弃地生态修复技术，从张家口废弃地现状出发，对废弃地的生态技术进行选择，主要对土壤和边坡进行了修复。在此基础上，进行辅助修复，选取合适的植被进行修复，以及设计截水沟，保证边坡的稳定性，以此完成了对张家口市采矿废弃地生态的修复。同时，为了证明此次设计的技术具有一定的实际应用意义，进行实例应用，结果表明，此次设计的技术具有有一定的实际应用意义，能够为其他废弃地生态修复提供一定的借鉴意义。

1 张家口市采矿废弃地生态修复技术设计

1.1 采矿废弃地生态修复技术选择

矿山废弃地造成的生态破坏主要是对土壤因子的改变，所以先对土壤进行修复。对于矿山废弃地没有土壤层的地区，采用客土法，在废弃地上先覆土，然后在进行改良，尽量减轻地表的沉陷面积，对造成的地面裂缝及时处理。在废弃地中的一些地区毒性较大，需要在废弃地上铺隔离层，阻挡有毒物质[1]，然后在进行覆土，在进行覆土时需要寻找合适的土源，并采用合适的厚度进行覆盖。对于有土壤层的废弃地，采用化学方法进行土壤改良，借助特定的化学物质和改良剂对该地区的土壤进行改良，采用硫酸钙或者碳酸钙[2]吸收土壤中的毒性。此外，可以采用城市污泥、堆肥等进行改良，以提高土壤的肥性。在此基础上，采用生物改良技术对土壤进行修复，利用蚯蚓[3]等土壤动物对土壤结构进行改良，提升土壤的肥力和保水能力，并且对重金属进行富集，减少重金属对土壤的污染，以恢复废弃矿的生态环境。对于废石场地区的生态修复，在保证边坡稳定的前提下，采取工程措施与植物措施相结合，对具有安全隐患的边坡进行治理，采用拦坝、削坡、抗滑桩等措施进行处理，并对边坡治理时，要有满足场地要求的排水设施。同时，对尾矿库进行生态修复，根据尾砂矿的性质进行处理，处理深度取决于场地的利用方向，如果此地盐分过大，进行去除盐分处置，采取深度覆盖的方式进行覆盖，以此完成对采矿废弃地生态修复的基本工作，为下一步辅助修复提供一定的基础。

1.2 实现张家口市采矿废弃地生态修复

在上述采矿废弃地生态修复技术选择的基础上，进行辅助修复，以实现张家口市采矿废弃地生态修复。其中包括对植物修复和截排水措施进行生态修复，在进行植物修复时，选取吸收重金属[4]能力强的植物进行栽种，以发挥吸收和积累重金属的作用。考虑到植物在重金属的较多的生长环境下生长速度慢的情况，在实际的修复中需要耗费很多的时间，所以运用植物修复强化技术，增强重金属活性，加快植物对重金属元素的吸收，以此促进植物修复。同时，利用矿尾砂对废弃地进行丛植菌根接种，以增加植物地上部分的磷含量[5]，在实际的修复之前，需要结合矿山废弃地的重金属赋存情况对微生物进行筛选。在此基础上，采用截排水措施，对生态环境进行修复，减少废弃地坡面水土流失发生概率，加快坡面上赋存的水，在坡面上寻找合适的位置设置截水沟保持坡面的稳定性，以避免在生态修复时产生滑坡和水土流失等灾害。在采用植物对废弃地修复时，可以采用草帘等进行覆盖，以减少大风或雨水带来的影响，以保证种子萌发作用，并且防止鸟类对种子造成的伤害。以此完成对张家口市采矿废弃地生态修复，为证明此次设计的方法具有一定的有效性，将在下一步进行实例论证。

2 实例论证

上述设计只是从理论上证明了此次设计的技术的有效性，为了证明此次设计的技术具有一定的实际应用意义，进行实例论证。同时为了保证实验的严谨性，将传统生态修复技术与本文设计的技术进行对比，主要对比生态修复效果。

实验采取张家口市某地铁矿区，该地区在长期开采作用下，对生态环境破坏严重，形成很多废弃地，采用两种生态修复技术对该地进行修复。采取相同的实验环境，以植物的生长周期为对比时间，在该时间内对比两种技术的生态环境修复效果，实验对比结果如下所示：

图1 实验对比结果

通过上述实验对比能够看出，本文设计得生态修复技术有效性高，因为该技术能够对废弃地合理分析，并且能够采取合适的修复技术进行修复，而传统的修复技术没有本文设计的技术有效性高，因为传统方法在选择修复技术时缺少对实际情况的了解，所以导致修复有效性并不高。通过上述对比基本能够证明此次设计的技术的有效性，具有一定的实际应用意义。